曲美他嗪对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化的影响

彭玉娟，谢亚芹，李秀华(.承德医学院，河北承德 067000;2.承德医学院附属医院)

慢性心力衰竭(CHF)是由于各种原因导致的心室充盈或射血减少的临床综合征，是各种心血管疾病的终末阶段。近年的研究发现，心肌能量代谢紊乱在心衰的发生和进展中起着关键作用[1]。曲美他嗪(TMZ)全称是长链3-酮酰辅酶A解酶(KAT)抑制酶，主要用于心血管疾病的预防性治疗，在不改变血流动力学的情况下可刺激糖酵解、减少脂肪酸氧化，缺氧时能保护线粒体的功能，减轻细胞内酸中毒，从而保证离子泵的正常功能和透膜钠-钾流的正常运转，维持细胞内环境的稳定[2]。近年来发现，曲美他嗪可改善心脏功能、减轻心力衰竭的症状[3]。本研究利用肾上腹主动脉缩窄法建立心衰模型，并应用曲美他嗪进行干预，观察了它对慢性心力衰竭大鼠心肌纤维化的影响。

1 材料与方法

1.1 CHF大鼠模型的建立与分组 清洁雄性Wistar大鼠40只，体重200-220g，由北京华阜康生物科技股份有限公司提供(合格证号:SCXK(京)2009-0004)。随机选取其中的10只作为假手术组，其余30只参照文献[4]的方法建立大鼠CHF模型。方法:3%戊巴比妥钠(0.15ml/100g)腹腔注射麻醉大鼠，于剑突下沿腹部正中切开皮肤2-3cm，打开腹腔，在左肾动脉的上方分离腹主动脉，穿过1条0号丝线，将去尖磨钝的7号手术针置于丝线处，结扎丝线，迅速抽取手术针，检查腹主动脉通畅后分层缝合。假手术组大鼠只分离腹主动脉而不结扎。造模大鼠常规喂养4w后，随机选取10只大鼠检测血流动力学参数，以左室舒张末压(LVEDP)≥15mmHg作为成模标准。其余20只造模大鼠随机分为模型组和曲美他嗪组，每组10只大鼠，曲美他嗪组大鼠给予曲美他嗪(10mg/kg/d)灌胃4w，模型组和假手术组大鼠给予等量生理盐水灌胃4w。

1.2 检测血流动力学指标 大鼠称重后经右颈总动脉逆行插管至左心室，另一端连接压力换能器，输入多媒体生物信号记录仪系统，记录LVEDP和左室内压上升、下降最大速率(±dp/dtmax)。

1.3 取材及计算左心室质量指数 大鼠检测血流动力学指标后，迅速开胸取出心脏，冰生理盐水洗净，滤纸吸干，沿房室沟剪掉两心房，去掉主、肺动脉，紧贴室间隔右侧剪下右心室游离壁，剩余部分即为左心室，称定左心室重量。左心室质量指数(LVMI)=大鼠左心室重量/大鼠体重。取部分左心室入4%多聚甲醛固定，常规石蜡包埋。

1.4 心肌组织病理学观察 行HE和Masson染色。采MiVnt图像分析系统计算胶原容积分数(CVF)，CVF=心肌胶原面积/本视野面积，每个标本随机选取4个视野，取平均值。

1.5 统计分析 采用SPSS 17.0统计软件进行统计处理，行单因素方差分析，两两比较采用q检验。

2 结果

2.1 血流动力学指标 与假手术组相比，模型组大鼠的LVEDP显著升高，±dp/dtmax显著降低(P＜0.01);与模型组相比，曲美他嗪组大鼠的LVEDP明显降低，±dp/dtmax明显升高(P＜0.01)。见附表。

附表 各组大鼠血流动力学指标检测结果( ±s，n=10)

附表 各组大鼠血流动力学指标检测结果( ±s，n=10)

与模型组比较:*P＜0.01

组别 LVEDP(mmHg) +dp/dtmax(mmHg/s) -dp/dtmax(mmHg/s) LVMI(‰) CVF假手术组 6.03±0.15* 5330.63±121.82* 4306.79±134.66* 2.45±0.19* 8.33±0.21*模型组 17.09±0.83 4164.84±57.34 2896.17±72.91 4.55±0.30 31.87±0.95曲美他嗪组 9.82±0.39* 4692.23±118.04* 3344.30±123.97* 3.02±0.26* 17.36±1.11*

2.2 各组大鼠的LVMI 模型组大鼠的LVMI明显高于假手术组，曲美他嗪组大鼠的LVMI明显低于模型组(P＜0.01)。见附表。

2.3 HE染色结果 假手术组大鼠心肌细胞结构清楚、排列整齐、形态正常，纹理清晰(图1A);模型组大鼠心肌细胞排列紊乱、呈波浪状，有的出现断裂，炎细胞浸润增多，有明显的出血坏死(图1B);曲美他嗪组大鼠心肌细胞结构稍完整，排列稍齐，形态无明显变化，无炎细胞增多及出血坏死(图1C)。

图1 大鼠左心室HE染色结果(×200)A.假手术组，B.模型组，C.曲美他嗪组

2.4 Masson染色结果 假手术组无明显胶原沉积(图2A);模型组可见大片蓝色的胶原沉积于心肌细胞及血管周围(图2B);曲美他嗪组见少量胶原沉积(图2C)。CVF结果见附表:模型组大鼠的CVF明显高于假手术组，曲美他嗪组大鼠的CVF明显低于模型组(P＜0.01)。

图2 左室心肌Masson染色结果(×200)

3 讨论

心室重塑是心肌对各种心血管疾病做出的适应性反应，包括心肌细胞的病理性肥大、变性、坏死等，以及间质纤维化、细胞外基质胶原网的含量变化和组成改变等[5]。CHF心室重塑时，一系列复杂的分子和细胞机制导致心肌结构、功能和表形的变化，以心肌细胞外基质的过度沉积、降解减少导致的心肌纤维化最为显著[6]。近年来，心力衰竭时的能量代谢问题日益受到关注。正常心肌的能量供给60-70%来自游离脂肪酸β氧化、20-25%为葡萄糖氧化、5-10%为糖酵解[7]。研究显示，曲美他嗪能够抑制心肌脂肪酸β氧化相关酶的活性，使心肌代谢由脂肪酸代谢向葡萄糖代谢转化，从而提高心肌的产能效率，改善左心室的功能[8]。曲美他嗪还可以改善心力衰竭患者NYHA心功能分级和LV功能，这种作用与曲美他嗪诱导的PCr/ATP比值升高有关[9]。曲美他嗪在能量代谢方面的作用能有效预防及抑制心肌纤维化，Kokov等[10]的研究发现，曲美他嗪(TMZ)可明显抑制左心室重构的发生。

本研究结果显示，CHF模型组大鼠的CVF、LVMI升高，说明模型组大鼠心肌发生了纤维化;光镜下观察到模型组大鼠心室重塑现象明显。曲美他嗪干预后，模型大鼠的CVF、LVMI明显下降，心肌组织的形态结构明显改善。因此说明，曲美他嗪可有效改善CHF时的心肌纤维化，维持心肌正常的形态结构。曲美他嗪在心肌能量代谢方面的特殊作用，决定了它在治疗心力衰竭心室重塑方面的优越性，值得进一步深入探讨。

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